Obtiene su doctorado en Medicina en 1819, y expediciona dos años a través de Europa.
Recolecta flora de Islandia donde permanece durante treinta meses.
Fue fundador de la efímera revista ornitológica Rhea, apareciendo dos números en 1846 y en 1849.
Con su hermano, el pastor Wilhelm Thienemann (1781-1863) y con Christian Ludwig Brehm (1787-1864), trabajarán en la clasificación y en la reproducción de aves de Europa.
En 1839, la Royal Society lo asigna para ocupar la función de bibliotecario, mas su salud frágil le impide aceptar tal cargo.